一种快反镜跟踪能力测试装置制造方法
【专利摘要】本发明提供了一种快反镜跟踪能力测试装置的技术方案，该方案包括有光源、扩束器、快反镜A、快反镜B、缩束器、探测器、计算机A、计算机B、控制模块和放大模块；该方案由探测器测试光斑的抖动，经计算机B图像处理、AD、PID控制以及DA等相关过程后将电压或电流输送到放大模块，放大后的信号最终加载到快反镜B上，使快反镜B产生相应的偏转，实现对光轴的闭环控制，同时这一控制过程也可以用来评估或测试快反镜跟踪光轴抖动的能力。
【专利说明】一种快反镜跟踪能力测试装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及的是自适应光学系统中快反镜技术，尤其是一种快反镜跟踪能力测试
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【背景技术】
[0002]在光学系统中，光轴抖动是系统中经常出现的问题，其抖动量的大小往往关系到系统的指向精度，当抖动量大于某个阈值之后，光斑就偏离了目标，造成脱靶，严重影响瞄准精度或实验效果。为了抑制光轴的抖动，减小脱靶几率，往往在这样的光学系统中安装快反镜，用来对光轴的偏移或抖动进行实时闭环控制，使光斑始终指向目标，达到稳定光轴的目的，而快反镜对光轴的稳定能力也即是跟踪能力直接关系到最终的稳定效果，必须对其进行详细测试，以满足对光轴的稳定。当前，对快反镜的跟踪能力的测试大多采用频谱分析仪、高带宽探测器等装置进行频谱分析以及用傅里叶变换等方法测试快反镜的闭环带宽，从而确定快反镜跟踪能力。这种方法不但需要比较昂贵的测试设备，更重要的该方法是在完全脱离实际光轴的情况下进行跟踪能力测试，其快反镜的技术参数是以理想或者相对理想的光轴为基础进行调试的，即用于快反镜参数调试采用的是标准光源，该光源光轴的抖动较小，频率很低，难以反应快反镜对真实光轴的跟踪能力。
【发明内容】
[0003]本发明的目的，就是针对现有技术所存在的不足，而提供一种快反镜跟踪能力测试装置，该方案无需使用昂贵的测试设备，能够在真实光轴基本特性(包括频谱、幅值等)的基础上对快反镜B的跟踪能力进行测试，同时还可以对快反镜B的相关参数进行匹配。
[0004]本方案是通过如下技术措施来实现的:一种快反镜跟踪能力测试装置，包括有光源、扩束器、快反镜Α、快反镜B、缩束器、探测器、计算机Α、计算机B、控制模块和放大模块；光源发出的激光束经过扩束器扩束为平行光后依次经快反镜A和快反镜B反射后进入缩束器会聚到探测器上；计算机A对快反镜A进行实时控制；探测器将检测到的信号传递到计算机B ;计算机B对接收到的信号进行处理后控制控制模块向放大模块输出控制信号；放大模块将接收到的控制信号放大后输出到快反镜B。
[0005]作为本方案的优选:快反镜A和快反镜B为音圈电机快反镜或者压电陶瓷快反镜。
[0006]作为本方案的优选:探测器为高帧频CMOS相机或者PSD高带宽探测器，其探测精度和动态范围与焦距相匹配。
[0007]作为本方案的优选:放大模块可以是电流放大模块或电压放大模块。
[0008]作为本方案的优选:控制模块包括有PID模块和DA/AD模块；PID模块的参数设置与真实光轴的频谱特性相匹配。
[0009]作为本方案的优选:快反镜B的跟踪能力与真实光轴的频谱特性参数匹配。
[0010]作为本方案的优选:快反镜B在计算机B的控制下跟随快反镜A进行光轴矫正。
[0011]本方案的有益效果可根据对上述方案的叙述得知，由于在该方案由探测器测试光斑的抖动，经计算机B图像处理、AD、PID控制以及DA等相关过程后将电压或电流输送到放大模块，放大后的信号最终加载到快反镜B上，使快反镜B产生相应的偏转，实现对光轴的闭环控制，同时这一控制过程也可以用来评估或测试快反镜跟踪光轴抖动的能力。
[0012]由此可见，本发明与现有技术相比，具有突出的实质性特点和显著地进步，其实施的有益效果也是显而易见的。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1为本发明的结构示意图。
[0014]图中，I为快反镜A，2为快反镜B，3为放大模块，4为控制模块，5为计算机B，6为探测器，7为缩束器，8为扩束器，9为光源，10为计算机A。
【具体实施方式】
[0015]本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
[0016]本说明书(包括任何附加权利要求、摘要和附图)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
[0017]本发明的快反镜跟踪能力测试系统包括快反镜A、快反镜B、.放大模块、控制模块、计算机B、探测器、缩束器、扩束器、光源、计算机A。光源经扩束器扩束后入射到快反镜A和快反镜A上，随后经缩束器会聚到探测器上。计算机B计算并处理光斑位置信号，随后经控制模块(包括AD/DA以及PID控制)将信号输送放大模块，经放大模块放大的信号加载到快反镜B上，实现相应的偏转，探测器再次探测光斑位置，随后重复上述的过程，从而实现对快反镜B2的闭环控制。当由计算机A产生不同的信号源加载到快反镜A上时，探测器同样探测相应的光斑位置，经计算机B计算并处理后提供给快反镜B作为反馈信号，实现闭环控制。在闭环控制过程中，快反镜B的技术参数可以根据计算机A产生的不同信号源进行调试，包括正弦信号、余弦信号以及阶跃信号等，同时，计算机A完全可以模拟产生真实光源的光轴特性信号(包括光轴的漂移、幅值、频谱特性等)，将这些信号加载到快反镜A上，由快反镜B进行跟踪校正，在跟踪校正的过程中，可以调试快反镜B的技术参数和性能状态，使其与真实光轴特性相匹配，最大限度的发挥快反镜B对真实光源的校正能力，这一跟踪与校正过程，同时也就测试出了快反镜B的跟踪能力。
[0018]本发明并不局限于前述的【具体实施方式】。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。
【权利要求】
1.一种快反镜跟踪能力测试装置，其特征是:包括有光源、扩束器、快反镜A、快反镜B、缩束器、探测器、计算机A、计算机B、控制模块和放大模块；所述光源发出的激光束经过扩束器扩束为平行光后依次经快反镜A和快反镜B反射后进入缩束器会聚到探测器上；所述计算机A对快反镜A进行实时控制；所述探测器将检测到的信号传递到计算机B ;所述计算机B对接收到的信号进行处理后控制控制模块向放大模块输出控制信号；所述模块将接收到的控制信号放大后输出到快反镜B。
2.根据权利要求1所述的一种快反镜跟踪能力测试装置，其特征是:所述的快反镜A和快反镜B为音圈电机快反镜或者压电陶瓷快反镜。
3.根据权利要求1所述的一种快反镜跟踪能力测试装置，其特征是:所述探测器为高帧频CMOS相机或者PSD高带宽探测器，其探测精度和动态范围与焦距相匹配。
4.根据权利要求1所述的一种快反镜跟踪能力测试装置，其特征是:所述的放大模块可以是电流放大模块或电压放大模块。
5.根据权利要求1所述的一种快反镜跟踪能力测试装置，其特征是:所述控制模块包括有PID模块和DA/AD模块；所述PID模块的参数设置与真实光轴的频谱特性相匹配。
6.根据权利要求1所述的一种快反镜跟踪能力测试装置，其特征是:所述快反镜B的跟踪能力与真实光轴的频谱特性参数匹配。
7.根据权利要求1所述的一种快反镜跟踪能力测试装置，其特征是:所述快反镜B在计算机B的控制下跟随快反镜A进行光轴矫正。
【文档编号】G01M11/02GK104236860SQ201410496056
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年9月25日 优先权日:2014年9月25日
【发明者】李国会, 张凯, 唐淳, 杨媛, 雒仲祥, 何忠武, 向汝建, 徐宏来 申请人:中国工程物理研究院应用电子学研究所